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La chimie des polymères
Société Francophone de Biomatériaux Dentaires
P. WEISS
Date de création du document
2009-2010
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Table des matières
I ENC :................................................................................................................................................. 2
II Définitions........................................................................................................................................4
III Polymérisation............................................................................................................................... 5
III.1 Représentation schématique de la polymérisation.............................................................. 5
III.2 Polymérisation radicalaire.....................................................................................................6
IV Degré de polymérisation et masse moléculaire........................................................................... 8
V Structure des polymères ................................................................................................................ 9
V.1 Polymères linéaires ..................................................................................................................9
V.2 Polymères ramifiés .................................................................................................................. 9
V.3 Polymères réticulés ................................................................................................................10
V.4 Polymères amorphes et polymères cristallisés ....................................................................10
VI Structures et propriétés ............................................................................................................. 12
VI.1 Polymères thermoplastiques, thermodurcissables ............................................................12
VI.2 Cas particulier de la famille des résines acryliques .......................................................... 12
VII Annexes....................................................................................................................................... 19
OBJECTIFS
ENC :
●
comprendre de manière simple, par des représentations schématiques, la chimie des
macromolécules.
●
déduire les différences de comportement en fonction des structures spatiales de ces
constructions.
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INTRODUCTION
Les polymères sont omniprésents en odontologie, que ce soit en odontologie conservatrice
comme matériaux de reconstitution ou en prothèses comme matériaux d’infrastructure,
cosmétiques ou à empreinte. Ils rentrent également dans la constitution de cires ou des fils
de sutures. Les mécanismes d’action de ces polymères au contact des différents tissus
bucco-dentaires font appel à une stratégie chimique de plus en plus élaborée pour tenter de
répondre convenablement et durablement à des conditions cliniques variées.
Pour mettre en œuvre correctement ces matériaux, il est important de connaître leur
mécanisme de réaction avec leurs avantages et leurs inconvénients spécifiques.
Le but de ce chapitre est d’expliquer clairement et simplement la chimie macromoléculaire
intéressant notre discipline et de permettre ainsi aux étudiants et aux praticiens d’apprécier
les progrès technologiques et l’évolution des composites et autres matériaux de
reconstitution cosmétiques ainsi que des matériaux prothétiques.
I
DÉFINITIONS
On appelle polymère une grande molécule constituée d’unités fondamentales appelées
monomères (ou motifs monomères) reliées par des liaisons covalentes.
Un monomère est un composé constitué de molécules simples pouvant réagir avec d’autres
monomères pour donner un polymère.
Contrairement au polymère, un monomère a une faible masse moléculaire.
Le terme macromolécule est souvent utilisé à la place de polymère.
La polymérisation est la réaction qui, à partir des monomères, forme en les liants des
composés de masse moléculaire plus élevée, les polymères ou macromolécules.Les noyaux
des monomères sont le plus souvent constitués d’un atome de carbone (molécules
organiques) ou d’un atome de silicium (polymères siliconés).
Un homopolymère est un polymère qui comporte des motifs monomères tous identiques.
Un copolymère est un polymère qui comporte des motifs monomères de deux ou plus
sortes différentes.
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Les polymères peuvent être d’origine naturelle (animale ou végétale) ou d’origine
synthétique. Les macromolécules naturelles sont les caoutchoucs, les polysaccharides, le
glycogène, l’ADN, les protéines… Les macromolécules synthétiques sont représentées par
exemple par le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène, le PVC, le PTFE, les
polyesters, les polycarbonates, les polysiloxanes, les polyimides…
II POLYMÉRISATION
Deux mécanismes entièrement différents sont utilisés pour la synthèse de polymères lors de
la polymérisation.
Le premier type de réaction est appelé polymérisation par étape où la croissance des
macromolécules est le résultat de réactions chimiques classiques entre les groupements
fonctionnels réactifs des monomères.
Une réaction de polycondensation avec libération d’un sous-produit de la réaction,
(souvent de l’eau…) est une réaction de polymérisation par étape.
Le deuxième type de réaction est appelé polymérisation en chaîne et résulte de la
formation d’un centre actif A* qui fixe de façon successive de nombreuses molécules de
monomère :
A* + M à AM* puis AM* + nM à AM*n+1
Le polymère obtenu présente un degré de polymérisation n+1.
Une réaction de polyaddition sans libération de sous produit est une réaction de
polymérisation en chaîne. Dans ce cas, le mécanisme implique généralement l’ouverture
d’une double liaison (C=C, par exemple) ou l’ouverture d’un cycle.
II.1 REPRÉSENTATION SCHÉMATIQUE DE LA POLYMÉRISATION
La chimie macromoléculaire peut se représenter de façon stylisée et schématique sous la
forme d’un jeu de construction en deux ou trois dimensions où les macromolécules en
présence sont représentées sous la forme de billes reliées les unes aux autres.
Chacune des billes peut être liée à deux ou quatre autres, suivant sa constitution. Celles-ci
possèdent des propriétés physico-chimiques intrinsèques pouvant également être
schématisées. La bille peut être simple ou plus complexe en fonction de ses propriétés
propres. Des groupements chimiques fonctionnels peuvent être représentés par de petits
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bras attachés sur la bille monomère et leur fonction spécifique peut être, elle aussi,
représentée.
Par exemple, un groupement fonctionnel acide sera représenté par un bras portant un signe
négatif (-) à son extrémité.
La liaison covalente fonctionnelle du monomère est elle aussi schématisée dans la bille du
monomère. Sur la figure 1 où est représenté l’acide acrylique, la bille représente le squelette
carboné, le bras représente le groupement fonctionnel acide carboxylique (-COOH) capable
d’être ionisé en présence d’eau. La double liaison réactive est représentée par le symbole =
dans la bille.
D’autres monomères plus complexes peuvent être représentés de la même façon.
La chimie macromoléculaire des polymères en odontologie cosmétique fait appel à la
polymérisation en chaîne et plus particulièrement à la polymérisation radicalaire où la
croissance du polymère a lieu par addition des molécules de monomère en fin de chaîne.
Figure 1: Représentation schématique d'un monomère (éthylène en blanc, acide acrylique en
orange, maléique en jaune).
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II.2 POLYMÉRISATION RADICALAIRE
Un amorceur de la réaction chimique peut être excité par la chaleur ou par la lumière. En
odontologie, la photopolymérisation est fréquemment utilisée pour les matériaux
composites dont la matrice est un polymère.
Un photo-amorceur excité se transforme en un radical libre très instable qui va interagir
avec la monomère le plus proche. Celui-ci est une molécule porteuse d’une double liaison
réactive. Le radical libre va capter un électron d’un des doublets électroniques de la double
liaison pour former une liaison covalente entre l’amorceur et le monomère. Cette réaction a
consommé un électron du radical libre et un électron de la double liaison du monomère.
L’autre électron de cette double liaison va chercher très rapidement lui aussi à se lier et va
ouvrir la double liaison d’un autre monomère…
La molécule formée de l’amorceur et du monomère devient un radical libre qui va réagir
avec un autre monomère proche, porteur d’une double liaison. C’est la propagation de la
réaction de polymérisation radicalaire.
Cette propagation se fait très rapidement dans le milieu réactionnel jusqu’à la terminaison
pour aboutir à la formation de macromolécules d’un haut poids moléculaire.La
polymérisation radicalaire d’un copolymère d’acide acrylique et méthacrylique est
représentée sur la figure 2.
Figure 2 : Représentation schématique de la polymérisation radicalaire d’un copolymère d’acide
acrylique (billes oranges) et méthacrylique (billes jaunes).
Chaque monomère excité se lie, grâce à l’ouverture de sa double liaison, à un monomère
adjacent qui peut être de l’acide acrylique ou de l’acide méthacrylique, aboutissant à la
formation d’un copolymère.
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III DEGRÉ DE POLYMÉRISATION ET MASSE MOLÉCULAIRE
Un polymère peut être caractérisé par son degré de polymérisation ou sa masse
moléculaire. Le degré de polymérisation est le nombre total de monomères contenus dans
une macromolécule.
Lorsque ce degré de polymérisation (DP) est inférieur à 30, on parle d’oligomère et lorsqu’il
est supérieur à 30, c’est un polymère.
Lorsqu’on observe un polymère de synthèse ou un polymère naturelle, il est souvent
constitué d’un mélange de chaînes macromoléculaires de tailles différentes avec des degrés
de polymérisation différents.
La masse moléculaire M d’un matériau polymère est calculée de deux façons :
Mw : est la masse moléculaire moyenne de toutes les macromolécules présentes dans le
matériau,
Mn : est la masse moléculaire majoritaire dans le mélange.
Figure 3 : Distribution des masses moléculaires d’un polymère poly-dispersé
(Ni est le nombre de chaînes et M la masse moléculaire)
Lorsque Mn est égal à Mw, toutes les chaînes macromoléculaires du polymère ont la même
masse moléculaire et le même degré de polymérisation.
Un copolymère résulte de l’union, régulière ou non de plusieurs motifs monomères
différents.
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IV STRUCTURE DES POLYMÈRES
Les polymères peuvent présenter des architectures extrêmement variables. Ils peuvent être
linéaires, ramifiés ou réticulés. Le plus souvent, ils sont amorphes, parfois ils peuvent être,
au moins partiellement, cristallisés.
IV.1 POLYMÈRES LINÉAIRES
Les polymères linéaires sont constitués de grandes chaînes de monomères reliés entre eux
par des liaisons covalentes. Ces macromolécules sont liées entre elles par des liaisons
secondaires qui assurent la stabilité du polymère. Ces liaisons secondaires sont des liaisons
ou ponts hydrogène ou des liaisons de Van der Waals. Lorsque ces liaisons existent, le
matériau devient rigide et présente un comportement de solide.
Si la température s’élève, l’agitation moléculaire qui en résulte va rompre progressivement
ces liaisons secondaires. Le matériau va pouvoir s’écouler sous son propre poids : il
présente alors le comportement d’un liquide visqueux.
La température à laquelle se produit cette évolution s’appelle la température de transition
vitreuse.
La transition vitreuse correspond à l’apparition de mouvements de longs segments de
chaîne et marque le passage de l’état vitreux à l’état caoutchoutique.La figure 4 donne
différents exemples de polymères linéaires.
Figure 4 : polymères linéaires
(a.: homopolymère, b. : copolymère statistique, c. : copolymère alterné, d. : copolymère séquencé)
Les propriétés mécaniques des copolymères varient en fonction du type et de la disposition
des monomères. Les rotations de la chaîne sont facilitées ou au contraire rendues plus
difficiles en fonction de la nature, de la disposition et de l’encombrement de chacun des
monomères.
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IV.2 POLYMÈRES RAMIFIÉS
Des chaînes homopolymériques ou copolymériques peuvent se greffer sur d’autres chaînes
au cours de la polymérisation. Au dessus de la température de transition vitreuse, ces
matériaux présenteront comportement visqueux plus marqué que les polymères linéaires.
Figure 5 : Homopolymère ramifié (a) et copolymère ramifié (b)
IV.3 POLYMÈRES RÉTICULÉS
La réticulation correspond à la formation de liaisons chimiques suivant les différentes
directions de l’espace au cours d’une polymérisation, d’une polycondensation ou d’une
polyaddition, et qui conduit à la formation d’un réseau.
Figure 6 : polymère réticulé avec ponts di-sulfure reliant deux chaînes.
IV.4 POLYMÈRES AMORPHES ET POLYMÈRES CRISTALLISÉS
Les chaînes macromoléculaires peuvent être organisées de façon de aléatoire dans l’espace
et constituer ainsi une phase amorphe. La phase amorphe est, en théorie équivalente à un
liquide « figé », sans ordre moléculaire à grande distance. Il existe néanmoins des
orientations macromoléculaires préférentielles.
Elles peuvent être rangées régulièrement avec la constitution d’un ordre responsable d’une
propriété caractéristique de l’état cristallin : l’aptitude du matériau à diffracter les rayons X
selon des angles définis. Ces structures peuvent aussi être objectivables en lumière
polarisée.
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Dans un polymère, les deux états ordonnés et désordonnés peuvent exister dans un même
matériau qui est alors de nature semi-cristalline.
Figure 7 : Représentation schématique d’un polymère semi-cristallisé
V STRUCTURES ET PROPRIÉTÉS
Les polymères présentent des caractéristiques mécaniques propres. Ils présentent un
comportement vitreux lorsqu'ils sont amorphes, des caractéristiques de fibres lorsqu'ils sont
cristallisés mais également un comportement visco-élastique (voir chapitre propriétés
physiques, rhéologie).
Ces différents états dépendent principalement de la nature chimique du polymère et de la
température. La nature chimique des macromolécules est liée à leur origine qui est soit
naturelle, soit synthétique.
Leur structure, leur masse moléculaire, leur caractère linéaire ramifié ou non, réticulé ou
non déterminent fortement leurs propriétés physico-chimiques. Le paradoxe des
macromolécules est que des chaînes très différentes par leur composition chimique peuvent
avoir des propriétés physiques analogues. Certains polyesters ou silicones présentent des
propriétés viscoélastiques analogues à certains hydrocarbures insaturés. À l'inverse, des
polymères à chaînes chimiquement identiques peuvent avoir des propriétés physiques
totalement différentes. Un même composé peut être hautement élastique ou complètement
amorphe en fonction de la température et de l'arrangement macromoléculaire.
V.1 POLYMÈRES THERMOPLASTIQUES, THERMODURCISSABLES
Dans le cadre des résines constituées de macromolécules pour réaliser des matières
plastiques, deux types de comportement très différents sont décrits en fonction de la nature
et de la structure des polymères les constituant :
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Une résine thermoplastique est constituée de chaînes linéaires ou ramifiées à
liaisons covalentes. Ces chaînes sont liées entre elles par des liaisons faibles de type
Van der Waals et hydrogène par exemple. Les thermoplastiques peuvent être
dissous dans certains solvants et se ramollissent à la chaleur d'où le terme «
thermoplastique ».
●
Une résine thermodurcissable est constituée de chaînes linéaires réticulées entreelles. Les chaînes sont liées dans l'espace par des liaisons fortes de type covalent.
Nous sommes donc en présence d'un réseau tridimensionnel insoluble et infusible.
V.2 CAS PARTICULIER DE LA FAMILLE DES RÉSINES ACRYLIQUES
L'utilisation de monomères monofonctionnels comme l’acide acrylique (Figure 8) permet
une croissance de chaîne dans deux directions de l'espace. Le polymère final est de type
linéaire, soluble et fusible. Ses fonctions hydrophiles carboxyliques vont s'ioniser en milieu
aqueux. En odontologie, ces polymères sont synthétisés et mis en solution aqueuse par le
fabricant avant utilisation par le praticien dans le cas des ciments verres ionomères (CVI).
Si, à la place d'un acide acrylique ou maléique, est utilisé du méthacrylate de méthyle qui
présente une structure chimique équivalente mais sans groupement acide carboxylique, les
chaînes macromoléculaires linéaires obtenues sont hydrophobes. Le polyméthacrylate de
méthyle n'est pas soluble dans l'eau mais dans des solvants organiques et c'est une résine
thermoplastique qui se ramollit à la température (supérieure à 110°C). Elle est utilisée
principalement pour les bases de prothèses adjointes. Historiquement les résines acryliques
furent les premières résines à être employées pour l'obturation de cavités avant l'utilisation
des composites dentaires. C'est pourquoi nous étudierons ces résines pour pouvoir les
comparer avec les résines qui les ont remplacées en odontologie restauratrice.
Il existe trois molécules de base pour obtenir des résines acryliques par polymérisation du
monomère acrylique, en ouvrant les doubles liaisons C=C.
Figure 8 : acide acrylique (a), acide méthacrylique (b) et méthacrylate de méthyle (c)
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Si l’on utilise du méthacrylate de méthyle, grâce à la chaleur et à un catalyseur qui ouvre les
doubles liaisons C=C, on obtient après polymérisation du polyméthacrylate de méthyle. Ce
sont des réactions de type radicalaire.
Figure 9 : polymérisation radicalaire du méthacrylate de méthyle
C'est une résine qui appartient à la classe des résines thermoplastiques dont le
ramollissement ou température de transition vitreuse Tg est à 105°C. Sous cette
température, le PMMA est rigide et se comporte comme un verre organique. Au dessus de
125°C, le polymère devient souple et capable de se déformer.
Ce polymère présente certaines propriétés intéressantes :
- très grande transparence, très limpide avec un aspect brillant,
- propriété optique exceptionnelle (transmission lumineuse supérieure à celle du verre,
transparence, limpidité, brillance) : Indice optique de 1,49,
- excellente résistance aux agents atmosphériques,
- excellente tenue à la corrosion,
- légèreté : densité de 1,19 g/cm3 (beaucoup plus léger que le verre).
- La contraction volumique lors de la polymérisation peut atteindre 21 %.
- Dureté Knoop de 18 à 20
- Résistance à la traction de 60 Mpa avec un module de Young de 2,4 Gpa
Pour modifier les propriétés de ces résines, des monomères bi-fonctionnels de type éthylène
diméthacrylate sont ajoutés aux monomères de méthacrylate de méthyle, mono-fonctionnel.
Ces monomères bi-fonctionnels présentent deux doubles liaisons C=C, ainsi quatre liaisons
covalentes par monomères de ce type deviennent possibles. Ce monomère va permettre des
pontages entre chaînes et donc une réticulation des chaînes macromoléculaires.
En odontologie, pour réaliser les bases des prothèses amovibles, les produits sont présentés
d'une part sous forme d'une poudre contenant le polymère, les pigments roses, le
catalyseur, et d'autre part d'un liquide contenant le monomère et une quinone qui inhibe la
réaction. Le polymère est dissous dans son monomère pour le mettre dans un moule de la
base de la base d'une prothèse amovible avant chauffage.
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Ces résines peuvent également être utilisées pour réaliser des couronnes et des bridges
provisoires. Dans ce cas, les pigments rappellent la couleur de la dent. Un accélérateur est
ajouté au liquide pour accélérer la cinétique de la polymérisation à température ambiante
dès le mélange et la rendre ainsi compatible avec une utilisation clinique. Ces résines ont été
abandonnées pour les obturations plastiques à cause principalement de leur important
coefficient de dilatation thermique, de leur important retrait de polymérisation et de leur
rigidité trop faible. Elles sont remplacées par les composites avec une matrice polymère
fortement modifiée et présence de charges minérales ou organo-minérales. Ces matériaux
sont également développés dans le chapitre « les résines composites ».
Dans le cas des composites, le praticien va initialiser la réaction de polymérisation in situ en
stimulant des photo-amorceurs avec une lampe à lumière blanche. Le monomère le plus
utilisé en odontologie cosmétique est le monomère de Bowen qui est, comme tous les
monomères actuellement utilisés pour les composites, un monomère R-diméthacrylé.
Cette molécule présente une structure à plusieurs niveaux, rendant sa représentation
schématique plus complexe. Les extrémités de la molécule sont constituées d’un ester de
l’acide méthacrylique. Ce groupement fonctionnel, en jaune sur la figure 10, possède la
double liaison réactive pour la polymérisation.
Figure 10: Représentation schématique du monomère de Bowen
Tous les monomères des composites possèdent deux groupements fonctionnels
méthacrylates de ce type. Le centre de ce monomère est constitué du DGEBA (diglycidyle
éther du bisphénol A) représenté schématiquement par un rectangle (figure 10). Les deux
noyaux aromatiques conférent une grande rigidité à cette molécule.
Tous les monomères utilisés pour les composites en Odontologie peuvent être représentés
sous cette forme.
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Quelques monomères sont représentés sur la figure 11. Leur représentation schématique
peut rendre compte d’une partie de leurs propriétés :
Le Bis GMA est un monomère difonctionnel, ayant une structure est rigide.
Le n-éthylène diméthacrylate (N-EDMA) est difonctionnel et présente un noyau central
linéaire aliphatique lui conférant une certaine souplesse.
L’hydroxyéthylméthacrylate (HEMA) est monofonctionel. Il présente un pôle hydrophobe
méthacrylique, (bille jaune), et un pôle hydrophile -OH (bille verte). Il est très utilisé pour
les formulations de « résines » en contact avec des molécules d’eau.
Figure 11 : Représentation schématique de différents monomères
L’Uréthane diméthacrylate (UDMA) présente un noyau uréthane de type « élastomère » lui
conférant une certaine élasticité représentée ici sous la forme d’un ressort.
Le monomère TCB utilisé dans le Dyract™ est di et bifonctionnel possédant deux
groupements métacrylates et deux groupements acides carboxyliques ionisables.
Après polymérisation, les monomères liés les uns aux autres seront représentés par des
colliers de billes plus ou moins complexes, en fonction du mode de fonctionnement du
monomère utilisé.
Les composites dentaires sont formés de deux constituants principaux, une matrice
polymère et une charge. Pour former le polymère, des adjuvants dont des photoactivateurs
sont incorporés. Le matériau fourni par le fabricant est avant son utilisation par le praticien,
un mélange de charges d’adjuvants et de monomères. Ces monomères sont formés d’un
squelette carboné avec à leurs deux extrémités une double liaison vinylique réactive (Figure
4, 5) présente dans les deux extrémités méthacrylates. Il n’y a pas d’eau dans la formulation
des composites.
Tous ces monomères diméthacylés sont suffisamment gros pour limiter leur diffusion dans
les tubuli dentinaires, contrairement au méthacrylate. Cet encombrement stérique
important va diminuer la rétraction de prise due à la formation des liaisons covalentes lors
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de la polymérisation. Chaque monomère possède des propriétés induites par la chaîne
carbonée centrale qui le constitue (figure 5). Les différents types de monomères
diméthacrylés peuvent réagir entre eux lors de la polymérisation radiculaire. Chaque
fabricant de composite possède sa propre formulation ce qui lui confère des propriétés
propres.
La polymérisation radicalaire des composites, schématisée par la figure 12, est activée, le
plus souvent, par des photoamorceurs qui vont créer des radicaux libres dès qu’une
longueur d’onde lumineuse adéquat, d’une intensité suffisante pénètre le matériau.
Figure 12 : Schéma de la polymérisation de la matrice polymère d'un composite
Cette réaction amorcée par la lumière se propage très rapidement à tous les monomères et
polymères en croissance. C’est la propagation. La polymérisation, par des phénomènes de
terminaisons multiples et complexes, va se terminer. Le praticien aura réalisé une
polymérisation radicalaire dans la bouche de son patient, avec pour résultat final, un
matériau composite dur. Cette polymérisation peut être incomplète si le rayonnement
lumineux ne pénètre pas tout le composite, et si sa longueur d’onde, son temps
d’application ou son intensité ne sont pas suffisants. La structure de l’édifice polymère ne
sera pas identique de la surface vers la profondeur du matériau, avec des risques toxiques
pour la pulpe si de petites molécules diffusent. Toutes les doubles liaisons vinyliques ne
peuvent réagir (figure 12, =). Un certain taux d’insaturation persiste avec des groupements
méthacrylates pendants. Ce taux d’insaturation n’est pas homogène dans le matériau. Ce
taux d’insaturation est responsable de modification du matériau au cours du temps.
Nous pouvons remarquer la structure dense du composite après polymérisation dans les
trois directions de l’espace (figure 12) ne permettant que peu de possibilités de mouvements
aux molécules. Nous obtenons un matériau insoluble et infusible possédant, de par sa
structure covalente réticulée, de très bonnes propriétés mécaniques et physico-chimiques
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après réaction complète. Les propriétés finales de la matrice polymère sont liées au taux de
réticulation lui-même lié à l’opérateur, aux conditions de travail, et à la constitution des
monomères. Des segments de la macromolécule pourront en effet être rigides avec du
BisGMA, souples avec du triethylène diméthacrylate, élastique avec de l’UDMA.
Certains monomères seront plus utilisés dans le polymère de liaison lors du collage en
raison de leur plus grande souplesse. D’autres, par leur caractère hydrophile, comme
l’HEMA, seront utilisés sur la surface humide de la dentine dans les « primaires » des
adhésifs. Les propriétés finales des polymères réticulés auront des conséquences sur la
durabilité de la reconstitution et de la dent.
La création de nombreuses liaisons covalentes réduit les espaces intermoléculaires. Cette
structure dense sans solvant abouti à une diminution notable du volume global du
matériau, ou « contraction de prise », nuisible à la pérennité de la reconstitution sans collage
efficace.
Actuellement, ce sont toujours les composites, bien utilisés, qui possèdent les meilleures
propriétés, mais leur absence de collage naturel aux structures dentaires et leur
incompatibilité avec l’eau complique leur protocole d’utilisation.
CONCLUSION
Les polymères représentent une branche de la chimie à part entière car avec des molécules
dont la chimie est proche (les dérivés vinyliques avec la double liaison C=C), on obtient des
polymères avec des propriétés physico-chimiques très différentes. Les uns sont des
thermoplastiques solubles ou non dans l’eau, les autres des thermodurs insolubles et
infusibles.
C’est la connaissance des mécanismes de « prise » et de la chimie des polymères des
matériaux polymères, d’une façon simple et schématique, qui permet aux praticiens de
discuter avec les fabricants et de choisir au mieux le matériau adapté à chaque cas tout en
connaissant leurs limites et les précautions à prendre pour optimiser le résultat.
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VI ANNEXES
BIBLIOGRAPHIE
●
Auzias F.,Bonnel A., Pot D. : Evolution des ciments dentaires: du ciment aux
orthophosphates au ciment au ionomère de verre. Encycl. Med. Chir.(ParisFrance),Odontologie, 23065 K10 , 9-1989: 14p.
●
Deterre R., Froyer G. : Introduction aux matériaux et polymères. Technique et
documentations, 1997, Paris
●
Kenneth J. Anusavice : Phillip’s Science of Dental Materials, Saunders Elsevier
Science USA.
●
Ogolnik R., Picard B. : Les composites. Encycl. Med. Chir. (Paris-France),
Odontologie. 23065 E10 , 9-1988, 12p.
●
Ruyter I.E. : Monomer systems and polymerization, dans : Vanherle G., Smith D. C.,
ed. Posterior Composite Resin Dental. Netherland : Peter Szulc Publishing Co.,1985 :
109- 135
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